城市綜合公園游憩服務(wù)多時(shí)空粒度輻射特征研究
——以武漢為例

劉文平

袁雄鋼

陳偉鵑

公園綠地作為城市綠地系統(tǒng)中最重要的組成之一，為城市居民提供了最主要的游憩服務(wù)[1-2]。與其他類型公園相比，城市綜合公園服務(wù)設(shè)施完備，可以滿足居民日常休閑游憩的多種需求，對(duì)提高居民健康和福祉尤為重要[3]。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，越來越多的城市逐漸由生產(chǎn)型轉(zhuǎn)向消費(fèi)型，居民對(duì)城市綜合公園的休閑游憩需求日益高漲，城市居民與公園綠地之間的時(shí)空交互聯(lián)系也日趨緊密[4-5]。同時(shí)，隨著城市交通設(shè)施的完善和居民出行能力的提高，居民日常游憩出行移動(dòng)性和自由度大增[6-7]，城市公園綠地與居民之間的時(shí)空交互關(guān)系也發(fā)生了顯著變化。科學(xué)揭示城市公園綠地與居民之間真實(shí)的時(shí)空交互特征，明確城市綜合公園游憩服務(wù)的時(shí)空輻射能力，已成為當(dāng)前城市公園綠地建設(shè)所面臨的迫切性和關(guān)鍵性議題。

已有研究通過最大服務(wù)半徑閾值、緩沖區(qū)分析、引力模型、費(fèi)用加權(quán)距離模型、網(wǎng)絡(luò)分析、空間關(guān)聯(lián)模型等多種方法模擬分析了公園綠地游憩服務(wù)的空間輻射能力[8-11]，定量揭示了城市居民使用公園綠地的公平性等特征[12]。然而，這些方法多是對(duì)居民出行可達(dá)性和公園綠地使用可能性的理論模擬，而非基于真實(shí)的居民出行行為，難以反映出真實(shí)的公園游憩服務(wù)輻射能力?；诰用駥?shí)際出行行為的研究表明，城市公園綠地游憩服務(wù)具有明顯的空間衰減效應(yīng)，且以指數(shù)曲線(exponential curve)、二次峰曲線(secondary peak curve)、坪曲線(plateau curve)等不同方式衰減[13-15]。由于城市物理環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件不同，不同公園綠地的游憩服務(wù)輻射能力和輻射方式具有明顯差異[16]。目前，基于居民真實(shí)游憩出行行為定量揭示城市公園綠地與居民游憩出行空間交互關(guān)系的研究尚不多見，國(guó)內(nèi)各城市公園綠地真實(shí)的游憩服務(wù)輻射能力尚不清晰。

除空間制約外，城市居民游憩出行能力與充足的時(shí)間預(yù)算也顯著相關(guān)[17-18]，時(shí)間粒度特征是理解城市居民與公園綠地之間交互響應(yīng)關(guān)系的另一重要維度。定量揭示城市公園綠地游憩服務(wù)的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，對(duì)引導(dǎo)城市居民錯(cuò)峰游憩出行、消除城市公園時(shí)空隱形盲區(qū)、揭示公園游憩服務(wù)公平性等方面具有重要作用。目前，國(guó)外已開展了一定時(shí)空條件制約下基于居民個(gè)體移動(dòng)能力揭示城市公共服務(wù)設(shè)施服務(wù)能力的研究，在年、季度、月等多個(gè)時(shí)間粒度對(duì)居民閑暇出行的時(shí)空動(dòng)態(tài)進(jìn)行了大量探討[19-20]，刻畫了部分城市居民與公園綠地之間完整的時(shí)空交互特征。國(guó)內(nèi)已有研究大多關(guān)注了城市公園游憩服務(wù)的某一時(shí)間截面或時(shí)間區(qū)段內(nèi)的靜態(tài)格局[21]，而對(duì)其時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的研究關(guān)注較少?？傮w而言，基于居民游憩出行行為，對(duì)城市公園游憩服務(wù)多粒度時(shí)空分異的認(rèn)識(shí)與討論仍相對(duì)缺乏。

本研究即是在此背景下，以武漢市綜合公園為研究對(duì)象，基于居民真實(shí)游憩出行行為，從工作日與非工作日、到達(dá)公園時(shí)刻點(diǎn)，以及游憩時(shí)長(zhǎng)3個(gè)時(shí)間粒度，探究綜合公園游憩服務(wù)的時(shí)空輻射距離、方向、范圍和強(qiáng)度等特征，揭示城市居民與綜合公園之間多維度時(shí)空交互關(guān)系。

圖1 研究區(qū)及樣本公園分布

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)調(diào)查

武漢作為中部地區(qū)的特大城市，正處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和居民休閑游憩需求日益高漲階段。2016年底，武漢市共有常住人口1 076.62萬人，其中城鎮(zhèn)人口858.82萬人；中心城區(qū)共有33個(gè)規(guī)模大小不一的綜合公園，非均勻分布于7個(gè)行政區(qū)(洪山區(qū)、武昌區(qū)、青山區(qū)、漢陽區(qū)、硚口區(qū)、江岸區(qū)、江漢區(qū))。為揭示中心城區(qū)各行政區(qū)內(nèi)綜合公園真實(shí)的游憩服務(wù)能力，首先選擇年游客量10萬人次以上的公園(共21個(gè))作為主要研究對(duì)象，然后以中心城區(qū)7個(gè)行政區(qū)劃和公園面積大小(＜10hm2、10～50hm2、＞50hm2)為依據(jù)，采用分層隨機(jī)抽樣方法，最終確定了12個(gè)綜合公園作為本研究的樣本公園(圖1)。

為了解武漢市居民公園游憩出行行為，于2015年和2016年夏季分別在12個(gè)樣本公園進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。調(diào)查采用問卷與半結(jié)構(gòu)訪談相結(jié)合，其中調(diào)查問卷及調(diào)查方法在2015年中山公園進(jìn)行的50人預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上修訂確定。被調(diào)查者限定為14～75歲的當(dāng)?shù)鼐用瘢矣烧{(diào)查人在樣本公園中隨機(jī)選擇。調(diào)查問卷與半結(jié)構(gòu)訪談主要分為兩部分：第一部分為居民到訪公園的具體信息，包括出行方式、進(jìn)入公園的入口位置、到達(dá)和離開公園的時(shí)刻、到訪公園的頻率以及家庭住址等信息；第二部分為居民個(gè)人的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景信息，包括年齡、性別、職業(yè)等內(nèi)容。其中，為保護(hù)居民個(gè)人隱私，受訪者需提供離其家最近的公交站點(diǎn)名稱，以該公交站點(diǎn)地理位置替代居民具體的家庭住址。最終，共獲得4 854份有效問卷，被調(diào)查者以成年人為主(18歲以下占比6.12%，18～40歲占比31.33%，40～60歲占比28.62%， 60歲以上占比33.93%)，其中男性(56.74%)略高于女性(43.26%)。

1.2 游憩服務(wù)多時(shí)空輻射特征分析

居民游憩出行與閑暇時(shí)間、城市交通條件、游憩時(shí)長(zhǎng)等密切相關(guān)，本研究選擇閑暇時(shí)間、到達(dá)時(shí)刻和游憩時(shí)長(zhǎng)3個(gè)時(shí)間維度，分析不同時(shí)間粒度下城市綜合公園游憩服務(wù)空間輻射的差異。其中，閑暇時(shí)間分為工作日和非工作日2個(gè)粒度；到達(dá)時(shí)刻分為6：00—9：00、9：00—12：00、12：00—15：00、15：00—18：00和18：00以后共5個(gè)粒度；游憩時(shí)長(zhǎng)劃分為0～1、1～2、2～3、3～4、4～5和5h以上共6個(gè)粒度。

采用ArcGIS軟件中核密度分析工具，繪制閑暇時(shí)間和到達(dá)時(shí)刻2個(gè)時(shí)間維度下不同時(shí)間粒度各公園游憩服務(wù)的空間密度分布圖。其中，以城市居民住址位置點(diǎn)與其到訪公園入口位置點(diǎn)之間的空間連線數(shù)據(jù)作為核密度分析的輸入圖層，且居民到訪公園頻率作為核密度分析的分析字段，由此獲得綜合公園游憩服務(wù)的空間輻射密度圖，進(jìn)而揭示城市居民與綜合公園之間的時(shí)空交互關(guān)系。同時(shí)，為定量比較不同時(shí)間粒度下公園游憩服務(wù)輻射的空間差異，利用ArcGIS軟件中標(biāo)準(zhǔn)差橢圓分析工具量化各時(shí)間粒度下公園游憩服務(wù)的空間輻射特征。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓可以有效反映數(shù)據(jù)分布的范圍和向心力特征，是描述空間分布趨勢(shì)的常用工具[22]。其中，橢圓扁率(短半軸與長(zhǎng)半軸的比值)越大，表明數(shù)據(jù)分布越具有方向性，反之則表明數(shù)據(jù)分布離散、沒有明確的方向性。

采用Sigmaplot軟件對(duì)不同游憩時(shí)長(zhǎng)粒度下，公園游憩服務(wù)輻射距離和服務(wù)人數(shù)進(jìn)行三維制圖分析，揭示公園游憩服務(wù)在不同游憩時(shí)長(zhǎng)粒度下的空間輻射差異。其中，公園游憩服務(wù)輻射距離由居民實(shí)際游憩出行距離均值計(jì)算獲得，公園游憩服務(wù)人數(shù)由該時(shí)長(zhǎng)粒度下到訪公園人數(shù)獲得。

1.3 游憩服務(wù)距離衰減特征分析

為鑒定不同時(shí)間維度下公園游憩服務(wù)的距離衰減特征與差異，利用Sigmaplot軟件Histogram工具分析不同時(shí)間粒度下居民到訪公園人數(shù)和到訪頻率的實(shí)際出行距離分布特征，并采用曲線擬合模型繪制公園游憩服務(wù)的距離衰減曲線。其中，實(shí)際出行距離主要基于百度圖吧導(dǎo)航計(jì)算功能，結(jié)合居民實(shí)際出行方式、出行起止點(diǎn)和出行時(shí)間計(jì)算獲得。

圖2 工作日與非工作日公園游憩服務(wù)輻射特征

2 研究結(jié)果

2.1 工作日與非工作日公園游憩服務(wù)輻射特征

由于居民游憩出行能力和空間阻力的時(shí)間動(dòng)態(tài)變化性，武漢市綜合公園游憩服務(wù)在工作日與非工作日的輻射特征具有明顯差異?？傮w來看，除解放公園外，其他綜合公園游憩服務(wù)在非工作日的輻射范圍明顯大于工作日，特別是距市中心較近、面積較小的公園(圖2)。如硚口公園和小南湖公園的游憩服務(wù)在非工作日的輻射距離(分別為1.87、2.63km)約是工作日(分別為0.88、1.35km)的2倍，且具有明顯的輻射方向差異性，這可能與居民在非工作日閑暇時(shí)間充裕、可容忍游憩出行的時(shí)長(zhǎng)增加有關(guān)。在非工作日，距市中心較近的中山公園游憩服務(wù)的輻射距離最遠(yuǎn)(7.93km)，反映出中山公園較強(qiáng)的服務(wù)全市居民的能力；而在工作日，竹葉海公園游憩服務(wù)的輻射距離最遠(yuǎn)(6.44km)，這可能與該公園距市中心較遠(yuǎn)有關(guān)。解放公園游憩服務(wù)在非工作日的輻射距離(3.28km)略小于工作日(3.81km)，表明解放公園使用人群相對(duì)穩(wěn)定且受閑暇時(shí)間影響較小的特征。從輻射方向性來看，除小南湖公園、中山公園、蓮花湖公園和紫陽公園外，其他公園均呈現(xiàn)出工作日與非工作日相似的游憩服務(wù)輻射方向。其中，小南湖公園、中山公園和蓮花湖公園在非工作日的游憩服務(wù)輻射呈現(xiàn)出無方向性、為全市居民服務(wù)的特征，在工作日則只為固定方向的居民提供服務(wù)；而紫陽公園在工作日和非工作日的游憩服務(wù)均具有明確的輻射方向且差異明顯，揭示出紫陽公園在工作日與非工作日不同的主體使用人群。

2.2 以“天”為單位的公園游憩服務(wù)輻射特征

城市綜合公園所具有的游憩功能只有被人類享用才能轉(zhuǎn)化為服務(wù)[23]，而居民到達(dá)與離開公園的時(shí)刻是其游憩功能向服務(wù)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵點(diǎn)?？傮w來看，除面積較小的漢陽公園和硚口公園外，各公園在不同時(shí)段的游憩服務(wù)輻射特征差異顯著，特別是距市中心較遠(yuǎn)的竹葉海公園(圖3)。竹葉海公園游憩服務(wù)在9：00—12：00之間輻射距離最遠(yuǎn)(12.74km)，而在18：00后最短(4.33km)。與竹葉海公園相似，距市中心較遠(yuǎn)的大面積公園均呈現(xiàn)出游憩服務(wù)上午輻射距離遠(yuǎn)、下午輻射距離近的特征，如漢口江灘公園、青山公園。而距市中心較近的大面積公園則呈現(xiàn)出游憩服務(wù)上午輻射距離近、下午輻射距離遠(yuǎn)的特征，如中山公園、蓮花湖公園。與中山公園分布距離較近的解放公園，其游憩服務(wù)輻射呈現(xiàn)出早晚小、上午強(qiáng)的特征；而面積較小的小南湖公園的游憩服務(wù)則呈現(xiàn)出早上強(qiáng)、晚上弱的特征，表明該公園主要為早上晨練居民提供服務(wù)。從輻射方向上看，多數(shù)公園呈現(xiàn)出早晚方向明確、上午和下午逐漸分散的特征。

2.3 不同游憩時(shí)長(zhǎng)粒度下公園游憩服務(wù)輻射特征

游憩時(shí)長(zhǎng)是居民享用公園游憩服務(wù)的有效時(shí)間。由于游憩出行占用了居民的總閑暇時(shí)間，在既定的時(shí)空制約下，游憩出行距離是公園游憩服務(wù)時(shí)長(zhǎng)的重要阻力。各公園游憩服務(wù)輻射距離、游憩時(shí)長(zhǎng)與服務(wù)人數(shù)時(shí)空關(guān)系分析結(jié)果顯示，除水域面積占比較大的月湖公園(游憩時(shí)長(zhǎng)3～4h、出行距離2～2.5km)和蓮花湖公園(游憩時(shí)長(zhǎng)1～4h、出行距離1～1.5km)具有中距離輻射長(zhǎng)時(shí)間游憩的特征外，其他公園均呈現(xiàn)出游憩人數(shù)隨出行距離和游憩時(shí)長(zhǎng)增加而減小的特征(圖4)。其中，面積較大的綜合公園呈現(xiàn)出中遠(yuǎn)距離輻射短時(shí)間游憩的特征，如青山公園游憩人數(shù)最高峰為1～2h游憩時(shí)長(zhǎng)、3.5km出行距離處，竹葉海公園游憩人數(shù)最高峰為1～2h游憩時(shí)長(zhǎng)、6km出行距離處，中山公園游憩人數(shù)最高峰為2h游憩時(shí)長(zhǎng)、6.5km出行距離處，解放公園游憩人數(shù)最高峰為2h游憩時(shí)長(zhǎng)、3.5～4km出行距離處，漢口江灘公園游憩人數(shù)最高峰為1～2h、7km出行距離處，紫陽公園游憩人數(shù)最高峰為1～2h游憩時(shí)長(zhǎng)、1.8～2.2km出行距離處。面積較小的綜合公園則呈現(xiàn)出近距離輻射、短時(shí)間游憩的特征，如漢陽公園游憩人數(shù)最高峰為1～2h游憩時(shí)長(zhǎng)、0.25～0.3km出行距離處，硚口公園游憩人數(shù)最高峰為1h游憩時(shí)長(zhǎng)、1.2km出行距離處。而面積中等的綜合公園，則具有中遠(yuǎn)距離輻射、長(zhǎng)時(shí)間游憩的特征，如小南湖公園游憩人數(shù)最高峰為3～4h游憩時(shí)長(zhǎng)、1.6km出行距離處，洪山公園游憩人數(shù)最高峰為1～4h游憩時(shí)長(zhǎng)、7～8km出行距離處。

2.4 不同時(shí)間粒度下公園游憩服務(wù)距離衰減差異

武漢市綜合公園游憩服務(wù)距離衰減分析結(jié)果顯示，居民游憩出行人數(shù)和頻率在不同時(shí)間粒度上均呈現(xiàn)出隨距離增加而指數(shù)衰減的特征(圖5)。具體來看，居民游憩出行工作日與非工作日隨出行距離增加而指數(shù)衰減的速率相似，但非工作日居民游憩出行距離略大于工作日；而游憩頻率則呈現(xiàn)出相同出行距離內(nèi)工作日明顯高于非工作日的特征，但該差距隨出行距離的增加呈逐漸減小的趨勢(shì)(圖6)?？梢?，武漢市居民公園游憩出行在非工作日具有頻次低、距離遠(yuǎn)的特征，在工作日則頻次高、距離近。

從居民到訪公園的時(shí)間來看，無論一天中的哪個(gè)時(shí)刻到達(dá)公園，到訪人數(shù)隨出行距離增加均呈現(xiàn)出指數(shù)衰減特征，但上午到訪公園的人數(shù)明顯高于下午和晚上。其中，上午6：00—9：00到訪公園的人數(shù)最多且隨出行距離增加而指數(shù)衰減的速率最快；下午15：00—18：00到訪公園的人數(shù)最少且隨出行距離增加而衰減的速率最慢。與到訪公園人數(shù)相似，到訪公園頻率也呈現(xiàn)出隨出行距離增加而指數(shù)衰減的特征，且早晚(6：00—9：00和18：00后)到訪頻次高于其他時(shí)段。此外，下午15：00—18：00之間居民到訪公園的頻率隨出行距離增加而衰減的速率明顯快于其他時(shí)段，表明遠(yuǎn)距離出行的居民較少在該時(shí)段到訪公園。

圖4 公園游憩服務(wù)輻射距離、服務(wù)時(shí)長(zhǎng)與服務(wù)人數(shù)時(shí)空關(guān)系

圖5 不同時(shí)間粒度游憩人數(shù)距離衰減曲線

圖6 不同時(shí)間粒度游憩頻率距離衰減曲線

游憩時(shí)長(zhǎng)與居民出行距離的時(shí)空制約關(guān)系分析結(jié)果顯示，相同出行距離內(nèi)居民在公園游憩的時(shí)長(zhǎng)以1～2h居多，其次為2～3h和0～1h，游憩時(shí)長(zhǎng)為3～4、4～5及5h以上的人數(shù)最少。居民到訪公園的頻次則呈現(xiàn)出相同出行距離內(nèi)，游憩時(shí)長(zhǎng)越長(zhǎng)、到訪頻次越高的特征。其中，游憩時(shí)長(zhǎng)5h以上的居民在相同出行距離內(nèi)到訪公園的頻率要明顯高于其他時(shí)長(zhǎng)。在近距離出行范圍內(nèi)，2～3h游憩時(shí)長(zhǎng)的頻次高于0～2h，但其隨出行距離增加的衰減速率要遠(yuǎn)快于其他時(shí)長(zhǎng)。

3 結(jié)論與討論

在當(dāng)前城市居民出行能力增強(qiáng)、游憩需求日益增長(zhǎng)的背景下，以服務(wù)半徑經(jīng)驗(yàn)值估算和模型模擬為基礎(chǔ)的綜合公園游憩服務(wù)效率估測(cè)難以反映出城市居民與公園綠地之間真實(shí)的時(shí)空交互關(guān)系。本研究基于居民公園游憩實(shí)際出行行為，從居民閑暇時(shí)間、到達(dá)公園時(shí)刻和游憩時(shí)長(zhǎng)3個(gè)維度探討了武漢市綜合公園游憩服務(wù)的空間輻射特征及其在不同時(shí)間粒度上的差異?？傮w來看，武漢市綜合公園游憩服務(wù)非工作日的空間輻射范圍大于工作日，且面積較大的公園服務(wù)人數(shù)最多的時(shí)刻主要在上午9：00—12：00，面積較小的公園則主要服務(wù)于早上6：00—9：00晨練的居民，而大多數(shù)居民公園游憩的時(shí)長(zhǎng)為1～2h。此外，居民公園游憩出行人數(shù)和頻率在不同時(shí)間粒度上均呈現(xiàn)出隨出行距離增加而指數(shù)衰減的特征。各公園游憩人數(shù)也呈現(xiàn)出隨出行距離和游憩時(shí)長(zhǎng)增加而減小的特征。這些研究結(jié)果既可為其他相似條件地區(qū)綜合公園游憩服務(wù)輻射效應(yīng)的評(píng)估提供參考，也可輔助規(guī)劃者和決策者優(yōu)化城市公園綠地布局，提高公園綠地游憩服務(wù)效率和綠地使用公平性。

盡管本研究明確了武漢市12個(gè)綜合公園游憩服務(wù)的多時(shí)空輻射特征，但尚未對(duì)各公園游憩服務(wù)輻射差異的影響因素進(jìn)行探討。公園游憩服務(wù)輻射效應(yīng)受多種因素影響，既與公園內(nèi)部游憩吸引力、公園周邊環(huán)境以及城市交通條件等客觀因素有關(guān)[24-25]，也與居民個(gè)人游憩偏好、出行能力及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性特征有關(guān)[26-27]。深入探究公園游憩服務(wù)輻射效應(yīng)的影響因素和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，是理解城市公園綠地游憩服務(wù)多時(shí)空差異的基礎(chǔ)，尚須在今后研究中進(jìn)行深入研究。

注：文中圖片均由作者繪制。